چکیده

پروژه‌های گودبرداری در مناطق شهری همیشه در معرض خطر هستند. از اینرو در طراحی سازه نگهبان باید حاشیه ایمنی مناسب در نظر گرفته شود. روش‌های سنتی ارزیابی پایداری شیب که معمولا بر پایه قضاوت‌های تجربی مانند مفهوم ضریب اطمینان و روش تعادل حدی استوار است عدم قطعیت‌ها را در نظر نمی‌گیرند. تلاش‌ها برای کمی کردن عدم قطعیت‌ها و ریسک‌های موجود، موجب پیدایش رویکردهای مبتنی بر ریسک گردید. تحلیل قابلیت اطمینان و تحلیل ریسک روش‌های توسعه یافته‌ای برای غلبه بر این مشکل می‌باشند. در این روش، ضریب اطمینان بر اساس پارامترهای عدم قطعیت و سطح ریسک قابل قبول تعیین می شود. این روش را می توان برای ارزیابی ریسک و اقدامات لازم برای کنترل خطرات استفاده نمود. با استفاده از این روش‌ها می توان ریسک را ارزیابی کرده و اقدامات لازم را جهت کنترل ریسک انجام داد. روش شبیه‌سازی مونت‌کارلو یکی از ابزارهای ارزیابی احتمالاتی می باشد که بسیاری از عدم قطعیت‌ها را به منظور سنجش ایمنی پایداری ترانشه‌های گودبرداری لحاظ می کند. در تحقیق حاضر، ایمنی دیواره میخ‌کوبی شده با استفاده از روش احتمالاتی شبیه‌سازی مونت‌کارلو مورد بررسی قرار گرفته و شاخص قابلیت اعتماد و احتمال خرابی نیز محاسبه شده است.

واژه‌های کلیدی: گودبرداری، عدم‌قطعیت، ارزیابی ریسک، شبیه سازی مونت‌کارلو، میخ‌کوبی، تحلیل قابلیت اطمینان، تعادل حدی

فهرست                                                                                                                                                              صفحه

فصل اول- کلیات. 1

1-1- مقدمه.. 2

1-2- بیان موضوع تحقیق.. 3

1-3- طراحی مبتنی بر ارزیابی ریسک.. 4

1-4- مقایسه روش‌هاي سنتي و روش‌های احتمالاتی. 5

1-4-  هدف و دامنه تحقيق.. 5

1-5-  ساختار پايان‌ نامه.. 6

فصل دوم- مروری بر ادبیات موضوعی روش های تحلیل و پایدارسازی گود  8

2-1- مقدمه.. 9

2-2- روش های متعارف گودبرداری و حائل سازی.. 10

2-3- روش های پایدارسازی گود.. 11

2-3-1- عوامل موثر بر انتخاب روش های گودبرداری. 13

2-4-علت های گسیختگی در گودبرداری های عمیق.. 14

2-5- مقایسه هزینه اجرای سیستم های مختلف پایدارسازی گود.. 15

2-6- روش های آنالیز پایداری گودها.. 16

2-6-1- روش های سنتی و مرسوم آنالیز پایداری گودها.. 16

2-6-1-1- روش‌ عمومی تعادل حدی. 17

2-6-1-2- روش فلنیوس یا معمولی. 19

2-6-1-3- روش ساده شده بیشاپ. 19

2-6-1-4- روش ساده شده جانبو. 20

2-6-1-5- روش اسپنسر. 21

2-6-1-6- روش مورگنسترن-پرایس. 23

2-6-1-7- روش گروه مهندسین. 23

2-6-1-8- روش سارما. 24

2-6-2- آنالیز پایداری گود به روش اجزا محدود.. 25

2-6-3- روش های احتمالاتی آنالیز پایداری گود.. 26

2-7- جمع بندی.. 27

فصل سوم- مدیریت منابع عدم قطعیت و طراحی مبتنی بر ریسک. 29

3-1- مقدمه.. 30

3-2- منابع عدم قطعیت در مهندسی ژئوتکنیک.. 31

3-3- برآورد میانگین و انحراف استاندارد پارامترهای ژئوتکنیکی  33

3-3-1- بهترین تخمین.. 34

3-3-2- عدم قطعیت.. 34

3-3-2-1- محاسبه انحراف معیار بر اساس داده های موجود. 34

3-3-2-2- محاسبه انحراف معیار با استفاده از ضریب تغییرات. 35

3-3-2-3- محاسبه انحراف معیار بر اساس قانون سه انحراف استاندارد. 35

3-4- ریسک و ایمنی.. 36

3-5- روش های مبتنی بر ارزیابی ریسک.. 37

3-5-1-مزایای ارزیابی ریسک.. 38

3-5-2- نقش ارزیابی ریسک.. 38

3-6- طراحی مبتنی بر ریسک و احتمال خرابی.. 39

3-7- محاسبه احتمال خرابی با استفاده از تحلیل قابلیت اطمینان   43

3-7-1- روش ترکیب منحنی توزیع متغیرهای تصادفی.. 45

3-7-2- روش تخمین نقطه ای.. 45

3-7-3- روش لنگر دوم مرتبه اول.. 46

3-7-4- روش گشتاور دوم مرتبه اول پیشرفته.. 47

3-7-5- روش شبیه سازی مونت کارلو.. 50

3-8- جمع بندی.. 54

فصل چهارم- ارزیابی پایداری گود به روش مونت کارلو. 56

4-1- مقدمه.. 57

4-2- روند ارزیابی ریسک.. 57

4-3- ارزیابی کمی ریسک در پایداری گود.. 60

4-4- معیار پذیرش و قابل تحمل بودن ریسک.. 61

4-4-1- ریسک قابل قبول.. 61

4-4-2-ریسک غیر قابل قبول.. 61

4-4-3- ریسك قابل تحمل.. 61

4-4-4- تصمیم گیری بر مبنای ریسک.. 62

4-5- مدیریت ریسک در پروژه های گودبرداری. 64

4-5-1- روند مدیریت ریسک.. 64

4-5-1-1- شناسایی خطر. 64

4-5-1-2- ارزیابی ریسک. 65

4-5-1-3- کنترل ریسک. 65

4-6- ارزیابی پایداری گود به روش شبیه سازی مونت کارلو.. 66

4-7- حل یک مثال نمونه.. 68

4-7-1- مشخصات آماری و مشخصات میخ ها.. 69

4-7-2- تعداد تکرار و احتمال خرابی در روش مونت کارلو.. 72

4-8- آنالیز حساسیت.. 77

4-9- آنالیز پارامتری.. 81

4-10- نتیجه گیری.. 84

فصل پنجم- نتیجه گیری و پیشنهادات.. 85

5-1- مقدمه.. 86

5-2- نتایج.. 87

5-3- پیشنهادات برای تحقیقات آتی.. 89

فهرست مراجع. 91

پیوست1-آمار و احتمالات.. 96